(57)【要約】      （修正有）【課題】各マイクロフォンの特性や話し手の調子による影響を受けることがなく、精度の高い音量調節ができて操作性の良好な音声信号混合装置を提供する。【解決手段】複数のマイクロフォン１１に入力された音声信号は入力増幅器１で増幅され、Ａ−Ｄ変換器５によりディジタルデータに変換され、記憶装置６に蓄積される。演算装置７は、制御装置８からのタイミング信号に基づき記憶装置６の記録の中より現在位置から過去の一定時間のディジタルデータを抽出して各マイクロフォン音声信号のディジタルデータの実効値とその中央値を算出して音量差をそれぞれ求めると共に、各音量差に応じて増減演算を行い、現在位置以降の各マイクロフォン１１からの音声信号の音量制御に用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロフォンのアナログ音声信号を増幅する各入力増幅器と、前記各入力増幅器に連なる制御装置と、前記各入力増幅器で増幅したアナログ音声信号をディジタルデータに変換するＡ−Ｄ変換器と、前記各ディジタルデータを記録蓄積する記憶装置と、前記制御装置からのタイミング信号に基づき記憶装置の記録の中より現在位置から過去の一定時間のディジタルデータを抽出して各マイクロフォン音声信号のディジタルデータの実効値とその中央値を算出して音量差をそれぞれ求めると共に、各音量差に応じて増減演算を行って現在位置以降の各マイクロフォン音声信号の音量制御に用いる演算装置と、前記記憶装置から伝えられる音量制御された各ディジタルデータの混合処理を行う音声信号混合器と、前記音声信号混合器からのディジタルデータをアナログ信号に変換するＤ−Ａ変換器と、音量調節信号器で制御されて前記Ｄ−Ａ変換器からのアナログ信号を適切なレベルに調節する音量調節器と、前記音量調節器からのアナログ信号を適切な値に増幅して外部装置に供給する出力増幅器と、を備えて構成したことを特徴とする音声信号混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマイクロフォンからの音声信号を混合し、一つの音声として拡声する際に使用する音声信号混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に使用されるテレビ会議システムは、図３に示すように通信回線Ｗで接続された会議室Ａ、Ｂのテレビ会議の内容を、モニター線ＭＷで繋がりしかも画像モニターＭとスピーカＳを備える別室Ｃでモニターする場合、会議室Ａ内にある複数のマイクロフォン１１の音声信号を音声信号混合装置２０で混合し、会議室Ａ、Ｂ双方の音声を別室ＣのスピーカＳで違和感なく均一に聞き取れる必要がある。
【０００３】
通常、テレビ会議システムでは、複数のマイクロフォンからの音声の拡声に用いる音声信号混合装置２０には、各入力端子に対応する音量調節器を備えているが、入力端子に接続されるマイクロフォン１１の特性や話し手の調子による入力端子間の音量差に応じて、音量調節を行う必要があった。音量調節を行うことで、混合する場合に均一な音量として扱われ、外部装置に均一な音量を出力できるが、別室ＣのスピーカＳで音量差が発生するたびに再度調節が必要となる。この音量調節は、例えば特許文献１に記載されている如き音量制御回路で実行され、各入力端子に対応した複数の音量調節器が必要であった。
【０００４】
従来の音声信号混合装置２０は第４図に示すように、複数のマイクロフォン１１にそれぞれ接続する入力増幅器１と、入力増幅器１に連なる各音量調節器２と、各音量調節器２の音量を調節するための音量調節信号器１０と、各音量調節器２からの音声信号を混合する音声信号混合器３及び出力増幅器４から構成され、音声信号が外部装置１２に至るように構成している。
【０００５】
これによって、複数のマイクロフォン１１からの音声信号は、各々の入力端子に対応した入力増幅器１で所定の音量に増幅され、増幅された音声信号は音量調節器２において適当な音量となるように増減される。また、音量調節信号器１０からは、音量の増減を制御する信号が各音量調節器２に入力される。この音量調節信号器１０は、手動により操作されて必要な調節信号を発生する。
【０００６】
各入力端子に対応した音量調節器２の出力は、音声信号混合器３に入力され、一つの混合音声信号となって出力増幅器４に送り出される。そして、出力増幅器４により、混合音声信号を外部装置１２が必要とする音量なるように増幅している。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−０１７６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
テレビ会議システムの音声信号混合装置は、複数のマイクロフォンからの音声入力が有る場合、使用するマイクロフォンの特性や話し手の調子により各入力端子の音声信号に音量差が発生し音量調節器を再設定する要因となっており、音量調節器を再設定しないで音声信号混合装置の音声出力を拡声した場合、音量差による違和感を伴うことになる。
【０００９】
上記の従来の音声信号混合装置では、音量調節が各入力端子の標準調節点で固定する方式を採用している。このため、マイクロフォンからの音声信号が変動すると標準調節点を手動で移動させる必要があり、継続的に使用する場合において操作性が悪く、精度の高い音声信号混合装置にできない問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、各マイクロフォンの特性や話し手の調子による影響を受けることがなく、精度の高い音量調節ができて操作性の良好な音声信号混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の音声信号混合装置では、複数のマイクロフォンのアナログ音声信号を増幅する各入力増幅器と、前記各入力増幅器に連なる制御装置と、前記各入力増幅器で増幅したアナログ音声信号をディジタルデータに変換するＡ−Ｄ変換器と、前記各ディジタルデータを記録蓄積する記憶装置と、前記制御装置からのタイミング信号に基づき記憶装置の記録の中より現在位置から過去の一定時間のディジタルデータを抽出して各マイクロフォン音声信号のディジタルデータの実効値とその中央値を算出して音量差をそれぞれ求めると共に、各音量差に応じて増減演算を行って現在位置以降の各マイクロフォン音声信号の音量制御に用いる演算装置と、前記記憶装置から伝えられる音量制御された各ディジタルデータの混合処理を行う音声信号混合器と、前記音声信号混合器からのディジタルデータをアナログ信号に変換するＤ−Ａ変換器と、音量調節信号器で制御されて前記Ｄ−Ａ変換器からのアナログ信号を適切なレベルに調節する供給する音量調節器と、前記音量調節器からのアナログ信号を適切な値に増幅して外部装置に供給する出力増幅器と、を備えて構成し、記憶装置の記録の中より現在位置から過去の一定時間のディジタルデータを抽出して各マイクロフォン音声信号のディジタルデータの実効値とその中央値を算出して音量差をそれぞれ求めると共に、各音量差に応じて増減演算を行い、現在位置以降の各マイクロフォン１１の音声信号の音量制御に用い、外部装置への音量制御を適切にしている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の音声信号混合装置によれば、テレビ会議システムなどで音声拡声を行う場合に、多人数が通話をするときであっても、話し手側の各マイクロフォンの特性や話し手の調子による音量差の影響を最小にできるから、聞き手側で違和感もなく精度の高い音量調節ができ、操作性も良く行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体的な実施例によって説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例を、従来と同一部品を同符号で記載とした図１及び図２により説明する。本発明の音声信号混合装置は図１に示すように、各マイクロフォン１１の音声信号を増幅する入力増幅器１に、それぞれ音声信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換器５を接続している。そして、各Ａ−Ｄ変換器５の出力側には記憶装置６を接続し、変換されたディジタル信号を各入力増幅器１に対するタイムスロットに応じて、記憶装置６の所定の位置に蓄積するようにしている。記憶装置６には、後述するような演算処理を実行する演算装置７が設けられ、演算装置７において制御装置８からのタイミング信号を受け、記憶装置６から抽出したディジタルデータの実効値とその実効値の中央値の演算が行われる。
【００１５】
記憶装置６の後段には、これらのディジタルデータの混合処理を行って単一信号線へ出力できる信号形態に変換する音声信号混合器３、ディジタルデータをアナログ信号に変換するＤ−Ａ変換器９、アナログ信号を出力増幅器４の適切な入力レベルとして供給する音量調節器２を順に設けている。そして、音声信号混合器３の後段即ち出力増幅器４の入力側に音量調節器２を設置し、外部装置１２に対する音量調節が簡単に行える構成としている。音量調節器２には、これを制御するための音量調節信号を供給する音量調節信号器１０を備えている。
【００１６】
制御装置８は、入力増幅器１に対応したタイムスロットを記憶装置６内に準備する必要があるため、入力増幅器１がアクティブであるという信号を入力される必要がある。これにより、制御装置８は入力増幅器１の動作状況を知ることができる。
【００１７】
本発明の音声信号混合装置２０では、各マイクロフォン１１から取り込まれる音声信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して記憶装置６内に記録しておき、入力側である各マイクロフォン１１の音量差を最小にするため、記憶装置６内に記録された過去の一定期間におけるディジタルデータを、演算装置７において演算し、実効値の演算結果の比較を行って出力側に均一な音量が得られるようにディジタルデータの増減処理を行うようにしている。演算装置７においては、各マイクロフォン１１の音声信号レベルを比較するプログラムに、さらに音声信号混合器３に入力される時点での音量差を低減する処理を組み込んで使用する。
【００１８】
入力増幅器１に入力された音声信号は、Ａ−Ｄ変換器５によりディジタル信号に変換されて、各入力増幅器１に対するタイムスロットに応じて記憶装置６の所定の位置に蓄積される。記憶装置６に蓄積された各マイクロフォン１１のディジタル信号は、制御装置８からのタイミング信号により演算装置７に取り込まれ、実効値演算が行われる。この実効値演算は、各入力増幅器１の各音声信号に対して行われる。
【００１９】
図２は、マイクロフォン１１の音量変化に応じたディジタルデータの変化を示している。現在位置の各マイクロフォン１１の音量変化を低減するために、現在位置から所定の時間の過去データをマイクロフォン毎に比較し、現在位置以降の音量制御に利用する。この比較処理と音量制御は、制御装置８からのタイミング信号により実行する。マイクロフォン１１の音声信号は連続的なものでなく、離散的なものであるため、無音時間が一定時間以上継続する場合に不用意に音量増加の制御を行わないように、無音時間に対して音量低減処理を設けるようにする。
【００２０】
音量制御に必要なデータは、以下の手順により算出される。まず、図２（Ａ）に示すように各入力増幅器１に対応した記憶装置６内の入力１から入力ｎ（各マイクロフォン１１の音声信号）での各タイムスロットのデータから、それぞれタイムスロット内の中央値を算出する。タイムスロット内の中央値の算出は、タイムスロットをいくつかの微小区間に分けて、各々の微小区間の実効値演算を実行し、これらの実効値から、タイムスロット内の中央値を算出する。
【００２１】
次に、各タイムスロットで算出された中央値を対象として、その中央値の中から音声制御の基準となる中央値を算出する。この基準の中央値に対して各入力増幅器１の中央値の差分を算出し、音声信号の増減制御のデータとして用いる。そして更に、図２（Ｂ）に示す如く各タイムスロットの値をＭk、その中央値をＭ1〜Ｍｎ、それらの中の中央値をＭiとすると、音声の増減制御のために、ΔＭk＝Ｍk−Ｍi  （ｋ＝１〜ｎ）の演算を実施する。これによる音量差ΔＭkに応じた音量増減演算を、記憶装置６に蓄積された該当するディジタルデータに対して実行し、演算した各音量差ΔＭkを記憶装置６側に伝えて記録し、現在位置以降の音量制御に利用されるもので、音量制御された各ディジタルデータ値が、そのまま音声信号混合器３側に伝えられる。この手順を行うことにより、音声信号混合器３に入力する各入力増幅器１の音量は、均一レベルに整えられる。
【００２２】
音声信号混合器３は、記憶装置６で増減制御を受けた各入力増幅器１からのディジタルデータの混合演算を実行する。さらに、混合演算は各入力の総和として演算されるため、アナログ信号に変換後、音声信号波形が歪波形とならないような演算が実行される。
音声信号混合器３の出力は、Ｄ−Ａ変換器９によりアナログ信号に変換され、音量調節器２により外部装置１２に必要な音量に調節される。出力増幅器４では、音量調節器２の出力が外部装置１２に適切な音声信号レベルとなるように増幅が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の音声信号混合装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】音量変化に応じたディジタルデータの変化を示す説明図である。
【図３】テレビ会議システムの画像と音声をモニターする概略図である。
【図４】従来の音声信号混合装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…入力増幅器、２…音量調節器、３…音声信号混合器、４…出力増幅器、５…Ａ−Ｄ変換器、６…記憶装置、７…演算装置、８…制御装置、９…Ｄ−Ａ変換器、１０…音量調節信号器、１１…マイクロフォン、１２…外部装置、２０…音声信号混合装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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